Institutsbericht 2010/2011 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...

Es ist offensichtlich, dass bei dieser Betrachtungsweise die Konstanz der Bodenwelle eine wesentliche
Voraussetzung ist. Ob das wirklich so ist, lässt sich aus der Messung selbst nicht herleiten.
Man ist auf Annahmen oder theoretische Überlegungen angewiesen. Daher erfolgte am IAP eine
Erweiterung der Messungen, um auch in dieser Frage aussagekräftig zu werden.
Ionosphäre
Allouis
Bodenwelle
Raumwelle
Kühlungsborn
Abb. 33.3: Aus der Überlagerung von Raum- und Bodenwelle
kann die Höhe der Reflexion bestimmt werden.
Quadratur Komponente
Wenn es gelingt, eine gemeinsame
externe Phasenreferenz sowohl für den
Sender als auch für den Empfänger zu
finden, kann die reine Amplitudenregistrierung
um den Phasenanteil erweitert
werden. Damit sollte eine Trennung
der beiden Wellenanteile möglich
sein. Die Sendefrequenz des langjährig
für diese Messungen verwendeten Rundfunksenders
in Allouis (Frankreich) wird
durch ein Cäsiumnormal gespeist und
ist somit hoch konstant. Seine Phasenlage
wird durch das Pariser Observatorium
SYRTE überwacht und die Änderungen
gegenüber der internationalen Atomzeit
wird in einer Übersicht veröffentlicht.
Am Empfangsort wird die Phasenreferenz
durch ein Rubidiumnormal bereitgestellt,
welches über die GPS - Satelliten einen festen Bezug zur Atomzeit erhält.
So ist es seit März 2011 möglich,
den in Phase liegenden und
den Quadraturanteil aufzuzeichnen.
Nach einer Glättung der Mess-
100
Kühlungsborn 20110511
werte wird der in Abb. 33.4 gezeigte
Verlauf sichtbar, der nur
0
unter Benutzung der festen Phasenankopplung
möglich ist. Es ist
die Entwicklung der Feldstärke im −100 Bodenwelle
Phasenraum im Laufe eines Vormittags
unter Verwendung der sel-
Raumwelle
−200
ben Messwerte, die der Abb. 33.2
zugrunde liegen, zu sehen. Diese
Kurve kann leicht als Summe zweier
Anteile interpretiert werden. Da
−300
ist die konstante Bodenwelle, die
vom Koordinatenursprung auf das −400
Zentrum der Spirale weist und die
sich um dieses Zentrum drehende −500
Phase der Raumwelle mit ihrerseits
ansteigender Amplitude zu sehen.
Es gelingt so, die Bodenwelle
In−phase Komponente
und die Raumwelle voneinander zu
trennen.
0 100 200 300 400 500
Abb. 33.4: Phasenverlauf des Messsignals unter Verwendung derselben
Messwerte, die in Abb. 33.2 verwendet wurden.
100